واسنجی پارامتر بهره وری آب نرمال شده مدل آکواکراپ برای محصول ذرت در منطقه پاکدشت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد پردیس ابوریحان دانشگاه تهران

2 عضو هیأت علمی پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران

3 دانشیار گروه مهندسی آبیاری و زهکشی پردیس ابوریحان – دانشگاه تهران

چکیده

پارامتر بهره­وری آب نرمال شده یکی از ورودی­های مدل آکواکراپ است که بر اساس آن عملکرد زیست‌توده محصول در مقیاس روزانه شبیه­سازی می­شود. مقدار پیش‌فرض مدل برای پارامتر گیاه ذرت 7/33 گرم بر متر‌مربع می­باشد. مسئله این پژوهش آن است که تاکنون مقدار بهره­وری آب نرمال شده برای گیاه ذرت رقم سینگل کراس- 704 تعیین نشده است. محل آزمایش مزرعه کشاورزی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران واقع در منطقه پاکدشت بود. آزمایش­ها در دو سال متوالی 1394 و 1395 در سه کرت به مساحت هر یک 25 متر‌مربع با آبیاری کامل انجام گرفت. عملکرد زیست‌توده ذرت در شش و هفت نوبت در طول دوره رشد به­ترتیب در سال اول و دوم اندازه­گیری شد. داده­های اندازه­گیری شده در سال اول و دوم به‌ترتیب برای واسنجی و صحت‌سنجی استفاده شدند. واسنجی به دو روش سعی و خطا و روش Steduto et al. (2009) انجام گرفت. پارامتر بهره­وری آب نرمال شده با استفاده از روش اخیر با اندکی دقت بیشتر، واسنجی شد و مقدار آن برابر 3/32 گرم بر متر‌مربع و در روش سعی و خطا برابر 3/31 گرم بر متر‌مربع تعیین شد. ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین خطای اریب بین داده­های اندازه­گیری شده و شبیه‌سازی شده با استفاده از مقدار واسنجی شده فوق به‌ترتیب 73/0 و 25/0 تن در هکتار برآورد شد. نتایج این پژوهش نشان داد، مقدار واسنجی شده حدود 4/1 گرم بر مترمربع از مقدار پیش‌فرض مدل کمتر بوده و با دقت بهتری نسبت به مقدار پیش‌فرض، عملکرد زیست‌توده را شبیه‌سازی می­کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Calibration of AquaCrop’s normalized water productivity for corn production in Pakdasht region

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ali Amopour 1
  • Ali Rahimi Khoob 2
  • Maryam Varavipour 3
1 University of Tehran
2 University of Tehran
3 University of Tehran
چکیده [English]

The normalized Water Productivity (WP*) parameter is one of the inputs for the AquaCrop model upon which the daily basis biomass production is simulated. The default value determined for WP* is 33.7 grams per square meter for the corn crop. The problem that this research intends to solve is the amount of normalized water productivity for the Single Crosses 704 cultivar of  corn, which  has not been determined yet. This study was conducted for two years (2015-2016) at an experimental farm of Aburaihan college belonging to the University of Tehran in Pakdashtregion. An overall of three plots were used for the experiment with an area size of 25 m2 for each one. The biomass yield of corn was measured six and seven times during the growing season in 2015 and 2016, respectively. The data measured in the first year (2015) and second year (2016) were used for calibration and verification of the model, respectively. The calibration was carried out using two methods of trial and error and the method presented by Steduto et al. (2009). The WP* was calibrated with a little more accuracy by the latter method, and its value was estimated as 32.3 grams per square meter. The root mean square error and the mean bias error for the comparison between the measured and estimated biomass production are 0.73 and 0.25 ton per hectare for the tested data.

کلیدواژه‌ها [English]

  • AquaCrop model
  • yield Production
  • full irrigation
  • simulation
Alizadeh, H.A., Nazari, B., Parsinejad, M., Ramezani, H., Eetedali, H.R. and Janbaz, H.R. (2010). Evaluation of AquaCrop Model on Wheat Deficit Irrigation in Karaj area. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 4(2), 273-283. (In Farsi)

Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D. and Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration: guidelines for computing crop requirements, FAO Irrigation and Drainage Paper No 56. FAO, Rome

Araya, A., Habtu, S., Hadgu, K.M., Kebede, A., Dejene, T. (2010) Test of AquaCrop model in simulating biomass and yield of water deficient and irrigated barley (Hordeum vulgare). Agricultural Water Management, 97, 1838–1846.

Babazadeh, H. and Sarai Tabrizi, M. (2012). Assessment of AquaCrop model under soybean deficit irrigation management conditions. Journal of Water and Soil, 26(2), 329-339, (in Farsi)

Blum, A. (2009). Effective use of water (EUW) and not water-use efficiency (WUE) is the target of crop yield improvement under drought stress. Field Crops Res. 112, 119–123.

Doorenbos, J., Kassam, A. H. (1979). Yield Response to Water. FAO Irrigation and Drainage Paper No 33. FAO, Rome.

Farahani, H. J., Izzi, G., and Oweis, T.Y. (2009). Parameterization and evaluation of the AquaCrop model for full and deficit irrigated cotton. Agronomy journal, 101(3), 469-476.

Geerts, S and Raes, D. (2009) Deficit irrigation as on-farm strategy to maximize crop water productivity in dry areas. Agricultural Water Management, 96, 1275–1284.

Haydarinia, M., Naseri, A.A., Broomabd-Nasab, S. (2012). Investigate the possibility of application of AquaCrop model for irrigation scheduling of sunflower in Ahwaz. Journal of Water Resources, 5(1), 39-41. (In Farsi) 

Heng, L., K. Hsiao, T. C. Evett, S. Howell, T. and Steduto, P. (2009). Validation the FAO AquaCrop Model for Irrigated and Water Deficient Field Maize. Agronomy Journal, 101(3), 488-498.

Hsiao, T.C., Heng, L., Steduto, P., Rojas-Lara, B., Raes, D. and Fereres, E. (2009) AquaCrop—the FAO crop model to simulate yield response to water III. Model parameterization and testing for maize. Agronomy Journal 101, 448-459.

Iqbal, M.A., Shen, Y., Stricevic, R., Pei, H., Sun H, Amiri, E., Penas, A. and Rio, S. (2014). Evaluation of the FAO AquaCrop model for winter wheat on the North China Plain under deficit irrigation from field experiment to regional yield simulation. Agricultural Water Management. 135, 61-72.

 

Karimi Avargani, H.; Rahimikhoob, A. ; Nazarifar, M. H. (2016). Calibration and validation of AquaCrop model for Barley in Pakdasht region –Iran. Iranian Journal of Soil and Water Resaech. 47(3), 539-549.

Mabhaudhi, T., Modi, A. T. and Beletse, Y. G. (2014). Parameterisation and evaluation of the FAO-AquaCrop model for a South African taro (Colocasia esculenta L. Schott) landrace. Agricultural and Forest Meteorology, 192-193, 132-139.

Patrignani, A. and Ochsner, T.E. (2015). Canopeo: A Powerful New Tool for Measuring Fractional Green Canopy Cover. Agronomy Journal, 107(6), 2312-2320.

Raes, D., Steduto, P., Hsiao, T. C., and Fereres, E. (2009). AquaCrop-The FAO Crop Model to Simulate Yield Response to Water: Reference Manual Annexes.

Rahimikhoob, H., Sotoodehnia, A., and Massahbavani, A. R. (2014). Calibration and Evaluation of AquaCrop for Maize in Qazvin Region. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 8(1), 108-115.

Steduto, P., Hsiao, T. C., Raes, D. and Fereres, E. (2009). AquaCrop—the FAO Crop Model to Simulate Yield Response to Water I. Concepts and Underlying Principles. Agronomy Journal, 101(3), 426- 437.

Steduto, P., Hsiao, T.C. and Fereres, E. (2007). On the conservative behavior of biomass water productivity. J. Irrig. Sci, 25(3), 189–207.

Todorovic, M., Albrizio, R., Zivotic, L., Saab, M.T.A., Stockle, C. and Steduto, P. (2009) Assessment of Aqua Crop, CropSyst, and WOFOST models in the simulation of sunflower growth under different water regimes. Journal of Agronomy. 101 (3), 509–521.